2000-2010高考物理试题分类汇编9
九、磁场
71．电流的磁场
1.选择题2001春季高考物理北京内蒙安徽卷一大题4小题4分
考题：的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，
直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示，则
A．电子将向右偏转，速率不变
B．电子将向左偏转，速率改变
C．电子将向左偏转，速率不变
D．电子将向右偏转，速率改变
2.选择题2001夏季高考物理上海卷一大题6小题5分
考题：6S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C线路接通。当S1断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放。则
A．由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用
B．由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用
C．如果断开B线圈的电键S2，无延时作用
D．如果断开B线圈的电键S2，延时将变长
3.选择题2000夏季高考物理上海卷一大题10小题5分
考题：），圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈Q，P和Q共轴，Q中通有变化电流，电流随时间变化的规律如图B．所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为N，则
A．时刻N＞G。
B．时刻N＞G。
C．时刻N＜G。
D．时刻N=G。
4.选择题2004夏季高考物理上海卷一大题4小题5分
考题： 所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B中产生如图所示方向的感应电流。则
A．A可能带正电且转速减小。
B．A可能带正电且转速增大。
C．A可能带负电且转速减小。
D．A可能带负电且转速增大。
72．磁感应强度．磁感线．地磁场
1.选择题2004夏季高考理综全国2卷第I卷大题19小题6分
考题：2.非选择题2000夏季高考理综吉林江苏浙江卷第Ⅱ卷大题29小题16分
考题：h，d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的均匀磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A和下侧面A/之间会产生电热差，这种现象称为霍尔效应，实验表明，当磁场不太强时，电热差U、电流I和B的关系为
式中的比例系数K称为霍尔系数。
霍尔效应可解释如下：外部磁场的
洛仑兹力运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体板的另一侧会出现多余的正电荷，从而形成横向电场，横向电场对电子施加与洛仓兹力方向相反的静电力，当静电力与洛仑兹力达到平衡时，导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差。
设电流I是由电子和定向流动形成的，电子的平均定向速度为v，电量为e回答下列问题：
（1）达到稳定状态时，导体板上侧面A的电势_____下侧面A的电势（填高于、低于或等于）
（2）电子所受的洛仑兹力的大小为______。
（3）当导体板上下两侧之间的电差为U时，电子所受静电力的大小为_____。
（4）由静电力和洛仑兹力平衡的条件，证明霍尔系数为其中h代表导体板单位体积中电子的个数。
3.非选择题2004夏季高考理综全国4卷第II卷大题24小题19分
考题：一匀磁场，磁场方向垂直于xy平面，在xy平面上，磁场分布在以O为中心的一个圆形区域内。一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，由原点O开始运动，初速为v，方向沿x正方向。后来，粒子经过y轴上的P点，此时速度方向与y轴的夹角为30°，P到O的距离为L，如图所示。不计重力的影响。求磁场的磁感强度B的大小和xy平面上磁场区域的半径R。
4.非选择题2002夏季高考理综天津卷第II卷大题27小题20分
考题：中心为O，半径为r。当不加磁场时，电子束将通过O点而打到屏幕的中心M点。为了让电子束射到屏幕边缘P，需要加磁场，使电子束偏转一已知角度θ，此时磁场的磁感应强度B应为多少？
5.非选择题2002春季高考理综全国卷第II卷大题31小题43分
考题： 。
④写出CaCO3所参与反应的两个化学方程式： 。
（2）（20分）磁铁在电器中有广泛的应用，如发电机，如图所示，已知一台单和发电机转子导线框共有N匝，线框长为l1，宽为l2，转子的转动角速度为，磁极间的磁感强度为B，试导出发电机的瞬时电动势E的表达式。
现在知道有一种强水磁材料钕铁硼，用它制成发电机的磁极时，磁感强度可增大到原来的K倍，如果保持发电机结构和尺寸，转子转动角速度，需产生的电动热都不变，那么这时转子上的导线框需要多少匝？
（3）（6分）铁是叶绿素生物合成过程中必需的元素，缺铁植标最明显的症状是叶片发黄，请问这一症状首先出现在植株的幼叶还是老叶上？为什么？
6.非选择题2001夏季高考物理全国卷四大题18小题12分
考题：18．如图所示，在y<0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面并指向纸面外，磁感强度为B，一带正电的粒子以速度V0从O点射入磁场，入射方向在xy平面内，与x轴正方向的夹角为θ，若粒子射出磁场的位置与O点的距离为l，求该粒子的电量和质量之比q/m。
7.非选择题2001夏季高考物理广东河南卷四大题20小题13分
考题：(；有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感强度B＝0.50T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下.现用一外力F沿轨道方向拉杆，使之做匀加速运动，测得力F与时间t的关系如图2所示.求杆的质量m的加速度a.
8.非选择题2000夏季高考物理广东卷四大题21小题13分
考题：21．（13分）图示为一种可用于测量电子电量e与质量m比例e/m的阴极射线管，管
内处于真空状态。图中L是灯丝，当接上电源时可发出电子。A是中央有小圆孔的金属板，当L和A间加上电压时(其电压值比灯丝电压大很多)，电子将被加速并沿图中虚直线所示的路径到达荧光屏S上的O点，发出荧光。P1、P2为两块平行于虚直线的金属板，已知两板间距为d。在虚线所示的圆形区域内可施加一匀强磁场，已知其磁感强度为B，方向垂直纸面向外。a、b1、b2、c1、c2都是固定在管壳上的金属引线，E1、E2、E3是三个电压可调并可读出其电压值的直流电源。（1）试在图中画出三个电源与阴极射线管的有关引线的连线。（2）导出计算e/m的表达式。要求用应测物理量及题给已知量表示。
9.非选择题2001夏季高考物理上海卷四大题22小题3分
考题：223分）半径为a的圆形区域内有均匀磁场，磁感强度为B＝0.2T，磁场方向垂直纸面向里，半径为b的金属圆环与磁场同心地放置，磁场与环面垂直，其中a＝0.4m，b＝0.6m，金属环上分别接有灯L1、L2，两灯的电阻均为R0＝2Ω，一金属棒MN与金属环接触良好，棒与环的电阻均忽略不计
（1）若棒以v0＝5m/s的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径OO’的瞬时（如图所示）MN中的电动势和流过灯L1的电流。
（2）撤去中间的金属棒MN将右面的半圆环OL2O’以OO’为轴向上翻转90o，若此时磁场随时间均匀变化，其变化率为ΔB/t＝（4/T/s，求L1的功率。(无字母)
10.非选择题2002夏季高考物理上海卷四大题22小题3分
考题：11.非选择题2002夏季高考物理上海卷二大题13小题4分
考题：73．磁性材料．分子电流假说
74．磁场对通电直导线的作用．安培力．左手定则
1.非选择题2005夏季高考物理江苏卷六大题16小题16分
考题：16(16分)如图所示，固定的水平光滑金属导轨，间距为L，左端接有阻值为R的电阻，处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m的导体棒与固定弹簧相连，放在导轨上，导轨与导体棒的电阻均可忽略．初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有水平向右的初速度v0.在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触．
(1)求初始时刻导体棒受到的安培力．
(2)若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时，弹簧的弹性势能为Ep，则这一过程中安培力所做的功W1和电阻R上产生的焦耳热Q1分别为多少?
(3)导体棒往复运动，最终将静止于何处?从导体棒开始运动直到最终静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q为多少?
2.非选择题2005夏季高考理综北京卷第II卷大题25小题20分
考题：2520分）下图是导轨式电磁炮实验装置示意图。两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放金属滑块（即实验用弹丸）。滑块可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。电源提供的强大电流从一根导轨流入，经过滑块，再从另一导轨流回电源。滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中，该磁场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场，方向垂直于纸面，其强度与电流的关系为B=kl，比例常量。
已知两导轨内侧间距l=1.5cm，滑块的质量m=30g，滑块沿导轨滑行5cm后获得的发射速度（此过程视为匀加速运动）。
（1）求发射过程中电源提供的电流强度；
（2）若电源输出的能量有4%转换为滑块的动能，
则发射过程中电源的输出功率和输出电压各是多大；
（3）若此滑块射出后随即以速度沿水平方向击中放在水平面上的砂箱，它嵌入砂箱的
深度为。设砂箱质量为M，滑块质量为m，不计砂箱与水平面之间的摩擦。求滑块对砂箱平均冲击力的表达式。
3.选择题2001夏季高考物理上海卷一大题5小题5分
考题：5R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感强度为及一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下。经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度几，则
A．如果B增大，vm将变大
B．如果α变大，vm将变大
C．如果R变大，vm将变大
D．如果m变小，vm将变大
4.选择题2002夏季高考大综江苏河南卷一大题30小题6分
考题：杆ef及线框中导线的电阻都可不计。开始时，给ef一个向右的初速度，则
A．ef将减速向右运动，但不是匀减速
B．ef将匀减速向右运动，最后停止
C．ef将匀速向右运动
D．ef将往返运动
5.选择题2001夏季高考物理广东河南卷一大题7小题4分
考题：
6.选择题2000夏季高考物理上海卷一大题10小题5分
考题：），圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈Q，P和Q共轴，Q中通有变化电流，电流随时间变化的规律如图B．所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为N，则
A．时刻N＞G。
B．时刻N＞G。
C．时刻N＜G。
D．时刻N=G。
7.选择题2004夏季高考物理江苏卷一大题6小题4分
考题：8.选择题2002夏季高考理综全国卷第I卷大题17小题6分
考题：9.选择题2000夏季高考物理上海卷一大题5小题5分
考题：10.选择题2000夏季高考物理上海卷一大题4小题5分
考题：和载有大小相同方向相反的电流，受到的磁场力大小为，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，受到的磁场力大小变为，则此时受到的磁场力大小变为
A．，B．，
C．D．
11.选择题2003夏季高考大综广东卷一大题34小题6分
考题：A．有电流通过电流表，方向由cd；作用于ab的安培力向右
B．有电流通过电流表，方向由cd；作用于ab的安培力向左
C．有电流通过电流表，方向由dc；作用于ab的安培力向右
D．无电流通过电流表，作用于ab的安培力为零
12.选择题2004夏季高考大综（老课程）全国3卷第I卷大题35小题36分
考题：35ab和cd是位于水平面内的平行金属轨道，其电阻可忽略不计。ac之间连接一阻值为R的电阻。ef为一垂直于ab和cd的金属杆，它与ab和cd接触良好并可沿轨道方向无摩擦地滑动。ef长为l，电阻可忽略。整个装置处在匀强磁场中，磁场方向垂直于图中纸面向里，磁感应强度为B，当施外力使杆ef以速度v向右匀速运动时，杆ef所受的安培力为
A． B． C． D．
13.选择题2002夏季高考大综广东广西卷一大题29小题3分
考题：cd，线框处于水平面，磁场与线框平面垂直，磁线与线框平面垂直，R为一电阻，ef为垂直于ab的一根导体杆，它可在ab、cd上无摩擦地滑动。杆ef及线框中导线的电阻都可不计。开始时，给ef一个向右的初速度，则
A．ef将减速向右运动，但不是匀减速 B．ef将匀减速向右运动，最后停止
C．ef将匀速向右运动 D．ef将往返运动
14.选择题2001夏季高考物理全国卷一大题5小题4分
考题：5如图所示，虚线框abcd内为一矩形匀强磁场区域，ab=2bc,磁场方向垂直于纸面，是线框是一正方形导线框，边与ab边平行。若将导线框匀速地拉离磁场区域，以表示沿平行于ab的方向拉出过程中外力所做的功。表示以同样的速率沿平行于bc的方向拉出过程中外力所做的功,则A．BC．D
15.非选择题2000夏季高考物理全国卷二大题12小题5分
考题：、为边界的匀强磁场区域，磁感强度大小为B，方向垂直纸面向外，区域宽为，现有一矩形线框处在图中纸面内，它的短边与重合，长度为，长边的长度为2，如图所示，某时刻线框以初速沿与垂直的方向进入磁场区域，同时某人对线框施以作用力，使它的速度大小和方向保持不变。设该线框的电阻为R，从线框开始进入磁场到完全离开磁场的过程中，人对线框作用力所做的功等于。
16.非选择题2002夏季高考物理上海卷四大题23小题16分
考题：17.非选择题2000夏季高考物理上海卷四大题23小题13分
考题：cdef，处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab搁在框架上，可无摩擦滑动，此时adeb构成一个边长为的正方形，棒的电阻为，其余部分电阻不计，开始时磁感强度为。
（1）若从时刻起，磁感强度均匀增加，每秒增量为，同时保持棒静止，求棒中的感应电流，在图上标出感应电流的方向。
（2）在上述（1）情况中，始终保持棒静止，当秒末时需加的垂直于棒的水平拉力为多大？
（3）若从时刻起，磁感强度逐渐减小，当棒以恒定速度向右作匀速运动时，可使棒中不产生感应电流，则磁感强度应怎样随时间变化（写出B与的关系式）？
18.非选择题2000夏季高考物理天津江西卷二大题12小题5分
考题：、为边界的匀强磁场区域，磁感强度大小为B，方向垂直纸面向外，区域宽为，瑞有一矩形线框处在图中纸面内，它的短边与重合，长度为，长边的长度为2，如图所示，某时刻线框以初速沿与垂直的方向进入磁场区域，同时某人对线框施以作用力，使它的速度大小和方向保持不变，设该线框的电阻为，从线框开始进入磁场到完全离开磁场的过程中，人对线框作用力所做的功等于。
19.非选择题2002夏季高考物理广东广西河南卷三大题15小题12分
考题：15．（12分）如图所示，半径为Ｒ、单位长度电阻为λ的均匀导体圆环固定在水平面上，圆环中心为Ｏ．匀强磁场垂直水平面方向向下，磁感强度为Ｂ．平行于直径ＭＯＮ的导体杆，沿垂直于杆的方向向右运动．杆的电阻可以忽略不计，杆与圆环接触良好，某时刻，杆的位置如图，∠ａＯｂ＝2θ，速度为ｖ，求此时刻作用在杆上安培力的大小．
20.非选择题2002夏季高考物理上海卷四大题22小题3分
考题：21.非选择题2003夏季高考物理上海卷四大题22小题14分
考题：2214分）如图所示，OACO为置于水平面内的光
滑闭合金属导轨，O、C处分别接有短电阻丝（图中
粗线表法），R1＝4R2＝8OAC的形状满足方程
（单位：m）。磁感强度B＝0.2TF作用下，以恒定的速率v＝5.0m/sO点滑动到C
点，棒与导思接触良好且始终保持与OC导轨
垂直，不计棒的电阻。
求：（1）外力F的最大值；
属棒在导轨上运动时电阻丝R1上消耗的最大功率；
（3）在滑动过程中通过金属棒的电流I与时间t的关系。
22.非选择题2004夏季高考物理广东卷二大题15小题15分
考题：，匀强磁场垂直
于导轨所在的平面（纸面）向
里，磁感应强度的大小为B，
两根金属杆1、2摆在导轨上，
与导轨垂直，它们的质量和电
阻分别为和,
两杆与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为，已知：杆1被外力拖动，以恒定的速度沿导轨运动；达到稳定状态时，杆2也以恒定速度沿导轨运动，导轨的电阻可忽略，求此时杆2克服摩擦力做功的功率。
23.非选择题2004夏季高考物理上海卷四大题22小题14分
考题：m的金属杆（见右上图），金属杆与导轨的电阻忽略不计；均匀磁场竖直向下.用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动.当改变拉力的大小时，相对应的匀速运动速度v也会变化，v与F的关系如右下图.（取重力加速度g=10m/s2）
（1）金属杆在匀速运动之前做什么运动？
（2）若m=0.5kg,L=0.5m,R=0.5Ω；磁感应强度B为多大？
（3）由v—F图线的截距可求得什么物理量？其值为多少？
24.非选择题2000夏季高考物理广东卷二大题12小题5分
考题：12．
空间存在以ab、cd为边界的匀强磁场区域，磁感强度大小为凡方向垂直纸面向外，区域宽为l1、现有一矩形线框处在图中纸面内，它的短边与ab重合，长度为l2长边的长度为2l1，如图所示。某时刻线框以初速v沿与ab垂直的方向进入磁场区域，同时某人对线框施以作用力，使它的速度大小和方向保持不变，设该线框的电阻为R。从线框开始进入磁场到完全离开磁场的过程中，人对线框作用力所做的功等于___________________________.
25.非选择题2003夏季高考物理（新课程）江苏卷三大题18小题13分
考题：
26.非选择题2001夏季高考物理全国卷四大题20小题13分
考题：20．如图1所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距l=0.20m，电阻R=1.0Ω，有一导体杆静止放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻可忽略不计，整个装置处于磁感强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下，现用一外力F沿轨道方向拉杆，使之做匀运动，测得力F与时间t的关系如图2所示，求杆的质量m和加速度a.
27.非选择题2003夏季高考理综（新课程）全国卷第II卷大题25小题18分
考题：28.非选择题2004夏季高考理综北京卷第II卷大题23小题18分
考题：(的绝缘斜面上，两导轨间距为L。M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。
（1）由b向a方向看到的装置如图2所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；
（2）在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；
（3）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值。
29.非选择题2004夏季高考理综全国1卷二大题24小题18分
考题：24(18分)图中a1b1c1d1和a2b2c2d2为在同一竖直面内的金属导轨，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨所在的平面(纸面)向里。导轨的a1b1段与a2b2段是竖直的，距离为l1；c1d1段与c2d2段也是竖直的，距离为l2。x1y1与x2y2为两根用不可伸长的绝缘轻线相连的金属细杆，质量分别为m1和m2，它们都垂直于导轨并与导轨保持光滑接触。两杆与导轨构成的回路的总电阻为R。F为作用于金属杆x1y1上的竖直向上的恒力。已知两杆运动到图示位置时，已匀速向上运动，求此时作用于两杆的重力的功率的大小和回路电阻上的热功率。
30.非选择题2001春季高考物理北京内蒙安徽卷四大题20小题12分
考题：。导轨上面横放着两根导体棒，构成矩形回路，如图所示．两根导体棒的质量皆为，电阻皆为R，回路中其余部分的电阻可不计．在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为．设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行．开始时，棒静止，棒有指向棒的初速度（见图）．若两导体棒在运动中始终不接触，求：
（1）在运动中产生的焦耳热最多是多少．
（2）当棒的速度变为初速度的时，棒的加速度是多少？
75．磁电式电表原理
76．磁场对运动电荷的作用，洛伦兹力．带电粒子在匀强磁场中的运动
1.非选择题2005夏季高考理综全国2卷第Ⅱ卷大题24小题19分
考题：2419分）
在同时存在匀强和匀强磁场的空间中取正交坐标系Oxyz（z轴正方向竖直向上），如图所示。已知电场方向沿z轴正方向，场强大小为E；磁场方向沿y轴正方向，磁感应强度的大小为B；重力加速度为g。问：一质量为m、带电量为+q的从原点出发的质点能否在坐标轴（x，y，z）上以速度v做匀速运动？若能，m、q、E、B、v及g应满足怎样的关系？若不能，说明理由。
2.非选择题2005夏季高考理综天津卷第Ⅱ卷大题25小题22分
考题：3.不定项选择题2005夏季高考理综全国1卷二大题20小题6分
考题：20MN的上方有匀强磁场，
磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于纸面向里。
许多质量为m带电量为+q的粒子，以相同的速率v
沿位于纸面内的各个方向，由小孔O射入磁场区域。
不计重力，不计粒子间的相互影响。下列图中阴影部
分表示带电粒子可能经过的区域，其中。哪
个图是正确的？（）
4.非选择题2005夏季高考理综全国3卷第Ⅱ卷大题23小题16分
考题：2316分）图中MN表示真空室中垂直于纸面的平板，它的一侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B。一带电粒子从平板上狭缝O处以垂直于平板的初速v射入磁场区域，最后到达平板上的P点。已知B、v以及P到O的距离l，不计重力，求此粒子的电荷e与质量m之比。
5.非选择题2005夏季高考物理广东卷二大题16小题16分
考题：161）如图12所示，在一个圆形区域内，两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径A2A4为边界的两个半圆形区域Ⅰ、Ⅱ中，A2A4与A1A3的夹角为60°。一质量为m，带电量为+q的粒子以某一速度从Ⅰ区的边缘点A1处沿与A1A3成30°角的方向射入磁场，随后该粒子以垂直于A2A4的方向经过圆心O进入Ⅱ区，最后再从A4处射出磁场。已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为t,求Ⅰ区和Ⅱ区中的磁感应强度的大小。（忽略粒子重力）。
6.选择题2003夏季高考理综全国卷第Ⅰ卷大题22小题6分
考题：22
其中K－介子和(－介子带负的基元电荷，(0介子不带电。一
个K－介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为
圆弧AP，衰变后产生的(－介子的轨迹为圆弧PB，两轨迹
在P点相切，它们的半径RK－与R(－之比为2：1，(0介子
的轨迹未画出。由此可知(－的动量大小与(0的动量大小之
比为
A．1：1B．1：2C．1：3D．1：6
7.选择题2001春季高考物理北京内蒙安徽卷一大题4小题4分
考题：的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，
直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示，则
A．电子将向右偏转，速率不变
B．电子将向左偏转，速率改变
C．电子将向左偏转，速率不变
D．电子将向右偏转，速率改变
8.选择题2004夏季高考理综北京卷第I卷大题19小题6分
考题：9.选择题2003夏季高考大综辽宁卷一大题33小题6分
考题：33如图所示，a、b是位于真空中的平行金属板，a板带正电，b板带负电，两板间的电场为匀强电场，场强为E。同时在两板之间的空间中加匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度为B。一束电子以大小为V的速度从左边S处沿图中虚线方向入射，虚线平行于两板，要想使电子在两板间能沿虚线运动，则、E、B之间的关系应该是Av0＝E/BBv0＝B/ECVo＝Dv0＝
10.选择题2004春季高考理综北京卷第I卷大题22小题6分
考题：11.选择题2000春季高考物理北京安徽卷一大题4小题4分
考题：(表示带电质点运动的速率，R表示其轨道半径，则带电质点运动的周期
A．与(有关，与R有关 B．与(无关，与R无关
C．与(有关，与R无关 D．与(无关，与R有关
12.选择题2002夏季高考物理广东广西河南卷一大题8小题4分
考题：8．在图中虚线所示的区域存在匀强电场和匀强磁场．取坐标如图所示，一带电粒子沿ｘ轴正方向进入此区域，在穿过此区域的过程中运动方向始终不发生偏转．不计重力的影响，电场强度Ｅ和磁感应强度Ｂ的方向可能是
A．Ｅ和Ｂ都沿ｘ轴方向B．Ｅ沿ｙ轴正向，Ｂ沿ｚ轴正向C．Ｅ沿ｚ轴正向，Ｂ沿ｙ轴正向D．Ｅ、Ｂ都沿ｚ轴方向13.选择题2002春季高考理综全国卷第I卷大题21小题6分
考题：B．一定带负电
C．不带电D．可能带正电，也可能带负电
14.非选择题2003夏季高考物理（新课程）江苏卷三大题17小题13分
考题：
15.非选择题2001夏季高考物理广东河南卷四大题18小题12分
考题：(，若粒子射出磁场的位置与O点的距离为l，求该粒子的电量和质量之比.
16.非选择题2001夏季高考物理全国卷四大题18小题12分
考题：18．如图所示，在y<0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面并指向纸面外，磁感强度为B，一带正电的粒子以速度V0从O点射入磁场，入射方向在xy平面内，与x轴正方向的夹角为θ，若粒子射出磁场的位置与O点的距离为l，求该粒子的电量和质量之比q/m。
17.非选择题2000夏季高考物理广东卷四大题21小题13分
考题：21．（13分）图示为一种可用于测量电子电量e与质量m比例e/m的阴极射线管，管
内处于真空状态。图中L是灯丝，当接上电源时可发出电子。A是中央有小圆孔的金属板，当L和A间加上电压时(其电压值比灯丝电压大很多)，电子将被加速并沿图中虚直线所示的路径到达荧光屏S上的O点，发出荧光。P1、P2为两块平行于虚直线的金属板，已知两板间距为d。在虚线所示的圆形区域内可施加一匀强磁场，已知其磁感强度为B，方向垂直纸面向外。a、b1、b2、c1、c2都是固定在管壳上的金属引线，E1、E2、E3是三个电压可调并可读出其电压值的直流电源。（1）试在图中画出三个电源与阴极射线管的有关引线的连线。（2）导出计算e/m的表达式。要求用应测物理量及题给已知量表示。
18.非选择题2004夏季高考物理广东卷二大题18小题17分
考题：
处，有一个点状的放射源S，它向各个方向发射粒子，粒子的速度都是
，已知粒子的电荷
与质量之比，现只
考虑在图纸平面中运动的粒子，求
ab上被粒子打中的区域的长度。
19.非选择题2003夏季高考物理广东卷三大题17小题13分
考题：20.非选择题2000夏季高考物理天津江西卷四大题21小题13分
考题：、、和，外筒的外半径为，在圆筒之外的足够大区域中有平行于轴线方向的均匀磁场，磁感强度的大小为B，在两极间加上电压，使两圆筒之间的区域内有沿半径向外的电场，一质量为、带电量为的粒子，从紧靠内筒且正对狭缝的S点出发，初速为零。如果该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到出发点S，则两电极之间的电压U应是多少？（不计重力，整个装置在直空中）
21.非选择题2004夏季高考物理江苏卷七大题17小题16分
考题：
22.非选择题2002夏季高考理综全国卷第Ⅱ卷大题27小题20分
考题：23.非选择题2000夏季高考物理全国卷四大题21小题13分
考题：a、b、c和d，外筒的外半径为B，在两极间加上电压，使两圆铜之间的区域内有沿半径向外的电场。一质量为m、带电量为+q的粒子，从紧靠内筒且正对狭缝a的S点出发，初速为零。如果该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到出发点S，则两极之间的电压U应是多少？（不计重力，整个装置在真空中。）
24.非选择题2003春季高考理综全国卷第II卷大题29小题28分
考题：oxyz坐标系所在的空间中，可能存在匀强电场或磁场，也可能两者都存在或都不存在。但如果两者都存在，已知磁场平行于xy平面。现有一质量为m带正电q的点电荷沿z轴正方向射入此空间中，发现它做速度为v0的匀速直线运动。若不计重力，试写出电场和磁场的分布有哪几种可能性。要求对每一种可能性，都要说出其中能存在的关系。不要求推导或说明理由。
25.非选择题2004夏季高考理综（老课程）全国3卷第II卷大题24小题22分
考题：+q、质量为m的粒子，在p点以某一初速开始运动，初速方向在图中纸面内如图中P点箭头所示。该粒子运动到图中Q点时速度方向与P点时速度方向垂直，如图中Q点箭头所示。已知P、Q间的距离为l。若保持粒子在P点时的速度不变，而将匀强磁场换成匀强电场，电场方向与纸面平行且与粒子在P点时速度方向垂直，在此电场作用下粒子也由P点运动到Q点。不计重力。求：
（1）电场强度的大小。
（2）两种情况中粒子由P运动到Q点所经历的时间之差。
26.非选择题2004夏季高考理综（新老课程）全国3卷第Ⅱ卷大题24小题22分
考题：q、质量为m的粒子，在P点以某一初速开始运动，初速方向在图中纸面内如图中P点箭头所示。该粒子运动到图中Q点时速度方向与P点时速度方向垂直，如图中Q点箭头所示。已知P、Q间的距离为l。若保持粒子在P点时的速度不变，而将匀强磁场换成匀强电场，电场方向与纸面平行且与粒子在P点时速度方向垂直，在此电场作用下粒子也由P点运动到Q点。不计重力。求：（1）电场强度的大小。
（2）两种情况中粒子由P运动到Q点所经历的时间之差。
27.非选择题2004夏季高考理综全国2卷第II卷大题24小题18分
考题：处的P3点。不计重力。求
（l）电场强度的大小。
（2）粒子到达P2时速度的大小和方向。
（3）磁感应强度的大小。
28.非选择题2004夏季高考理综全国4卷第II卷大题24小题19分
考题：一匀磁场，磁场方向垂直于xy平面，在xy平面上，磁场分布在以O为中心的一个圆形区域内。一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，由原点O开始运动，初速为v，方向沿x正方向。后来，粒子经过y轴上的P点，此时速度方向与y轴的夹角为30°，P到O的距离为L，如图所示。不计重力的影响。求磁场的磁感强度B的大小和xy平面上磁场区域的半径R。
29.非选择题2004夏季高考理综天津卷第II卷大题23小题15分
考题：（）发生衰变生成镭核并放出一个粒子。设该粒子的质量为、电荷量为q，它进入电势差为U的带窄缝的平行平板电极和间电场时，其速度为，经电场加速后，沿方向进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的有界匀强磁场，垂直平板电极，当粒子从点离开磁场时，其速度方向与方位的夹角，如图所示，整个装置处于真空中。
（1）写出钍核衰变方程；
（2）求粒子在磁场中沿圆弧运动的轨道半径R；
（3）求粒子在磁场中运动所用时间。
30.非选择题2001夏季高考理综江浙卷第Ⅱ卷大题30小题24分
考题：30．（24分）下图是测量带电粒子质量的仪器工作原理示意图。设法使某有机化物的气态分子导入图职所示的容器A中，使它受到电子束轰击，失去一个电子变成为正一价的分子离子，分子离子从狭缝s，以很小的速度进入电压为U的加速电场区（初速不计），加速后，再通过狭缝s2、s1射入磁感强度为B的匀强磁场，方向垂直于磁场区的界面PQ。最后，分子离子打到感光片上，形成垂直于纸面而且平行于狭缝s3的细线。若测得细线到狭缝s3的距离为d。
（1）导出分子离子的质量m的表达式。
（2）根据分子离子的质量数M可以推测有机化合物的结构简式，若某种含C、H和卤素的化合物的M为48，写出其结构简式。
（3）现有某种含C、H和卤素的化合物，测得两个M值，分别为64和66，试说明原因，并写出它们的结构简式。
在推测有机化合物的结构时，可能用到的含量较多的同位素的质量数如下表：
元素 H C F Cl Hr 含量较多的同位素的质量数 1 12 19 35，37 79，81 31.非选择题2001夏季高考理综天津卷第Ⅱ卷大题30小题24分
考题：30．（24分）下图是测量带电粒子质量的仪器工作原理示意图。设法使某有机化物的气态分子导入图职所示的容器A中，使它受到电子束轰击，失去一个电子变成为正一价的分子离子，分子离子从狭缝s，以很小的速度进入电压为U的加速电场区（初速不计），加速后，再通过狭缝s2、s1射入磁感强度为B的匀强磁场，方向垂直于磁场区的界面PQ。最后，分子离子打到感光片上，形成垂直于纸面而且平行于狭缝s3的细线。若测得细线到狭缝s3的距离为d。
（1）导出分子离子的质量m的表达式。
（2）根据分子离子的质量数M可以推测有机化合物的结构简式，若某种含C、H和卤素的化合物的M为48，写出其结构简式。
（3）现有某种含C、H和卤素的化合物，测得两个M值，分别为64和66，试说明原因，并写出它们的结构简式。
在推测有机化合物的结构时，可能用到的含量较多的同位素的质量数如下表：
元素 H C F Cl Hr 含量较多的同位素的质量数 1 12 19 35，37 79，81 32.非选择题2000夏季高考理综吉林江苏浙江卷第Ⅱ卷大题29小题16分
考题：h，d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的均匀磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A和下侧面A/之间会产生电热差，这种现象称为霍尔效应，实验表明，当磁场不太强时，电热差U、电流I和B的关系为
式中的比例系数K称为霍尔系数。
霍尔效应可解释如下：外部磁场的
洛仑兹力运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体板的另一侧会出现多余的正电荷，从而形成横向电场，横向电场对电子施加与洛仓兹力方向相反的静电力，当静电力与洛仑兹力达到平衡时，导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差。
设电流I是由电子和定向流动形成的，电子的平均定向速度为v，电量为e回答下列问题：
（1）达到稳定状态时，导体板上侧面A的电势_____下侧面A的电势（填高于、低于或等于）
（2）电子所受的洛仑兹力的大小为______。
（3）当导体板上下两侧之间的电差为U时，电子所受静电力的大小为_____。
（4）由静电力和洛仑兹力平衡的条件，证明霍尔系数为其中h代表导体板单位体积中电子的个数。
33.非选择题2002夏季高考理综天津卷第II卷大题27小题20分
考题：中心为O，半径为r。当不加磁场时，电子束将通过O点而打到屏幕的中心M点。为了让电子束射到屏幕边缘P，需要加磁场，使电子束偏转一已知角度θ，此时磁场的磁感应强度B应为多少？
77．质谱仪，回旋加速器
九、磁场
71．电流的磁场
1.A2.BC3.AD4.BC
72．磁感应强度．磁感线．地磁场
1.A
2.答案：（3）
（4）电子受到横向静电力与洛仑兹力的作用，两力平衡，有
得：U=hvB……①
通过导体的电流密度I=nev·d·h……②
由，有
得……③
3.答案：r，
①
据此并由题意知，粒子在磁场中的轨迹的圆心C必在y轴上，
且P点在磁场区之外。过P沿速度方向作延长线，它与x轴相交
于Q点。作圆弧过O点与x轴相切，并且与PQ相切，切点A即
粒子离开磁场区的地点。这样也求得圆弧轨迹的圆心C，如图所示。
由图中几何关系得
L=3r②
由①、②求得
③
图中OA的长度即圆形磁场区的半径R，由图中几何关系可得
④
4.答案：电子在磁场中沿圆弧ab运动，圆心为C，半径为R。以v表示电子进入磁场时的速度，m、e分别表示电子的质量和电量，则
eU＝mv2VB＝②
又有tg＝③
由以上各式解得
B＝④
5.答案：④CaCO3CaO＋CO2↑；CaO＋SiO2CaSiO3
（2）（20分）取轴Ox垂直于磁感强度，线框转角为（如图所示），线框长边垂直于纸面，点A、B表示线框长边导线与纸面的交点，O点表示转轴与纸面的交点。
线框长边的线速度为
①
一根长边导线产生的电动势为··，一匝导线框所产生的感应电动势为
②
N匝线框产生的电动势应为
③
磁极换成钕铁硼永磁体时，设匝数为N＋，则有
④
由可得
⑤
如果考生取磁场线方向为轴并得出正确结果同样给分。
（3）（6分）幼叶上。
因为缺铁植株没有足够的铁供给新生幼叶，原先进入植物体的铁不易移动，所以不能转移到新生幼叶中再度被利用。
6.答案：
7.答案：(表示其速度，t表示时间，则有
(=at ①
杆切割磁力线，将产生感应电动热，
(=Bl( ②
在杆、轨道和电阻的闭合回路中产生电流
③
杆受到的安培力的
f=Ibl ④
根据牛顿第二定律，有
F－f=ma ⑤
联立以上各式，得
⑥
由图线上取两点代入⑥式，可解得
a=10m/s，m=0.1kg
评分标准：本题13分。得出⑥式给6分，得出最后结果再给7分。
8.答案：
9.答案：221）ε1＝B2av＝0.2×0.8×5＝0.8V①
I1＝ε1/R＝0.8/2＝0.4A②
（2）ε2＝ΔФ/Δt＝0.5×πa2×ΔB/Δt＝0.32V③
P1＝(ε2/2)2/R＝1.28×102W④1，2810-2
评分标准：全题13分．第（1小题6分，第（2）小题7分。其中
（1）正确得出①式得3分，得出②式得3分；
（2）得出③式4分，得出④式得3分。
10.答案：’＝Im/2＝Blv0/2R
安培力f＝I’Bl＝B2l2v0/2R②
＝0.02（牛）
向右运动时F＋f＝ma
F＝ma－f＝0.18（牛）方向与x轴相反③
向左运动时F－f＝ma
F＝ma＋f＝0.22（牛）方向与x轴相反④
（3）开始时v＝v0，f＝ImBl＝B2l2v0/R
F＋f＝ma，F＝ma－f＝ma－B2l2v0/R⑤
∴当v0＜maR/B2l2＝10米/秒时，F＞0方向与x轴相反⑥
当v0＞maR/B2l2＝10米/秒时，F＜0方向与x轴相同⑦
11.答案：(2μF/A)1/2
73．磁性材料．分子电流假说
74．磁场对通电直导线的作用．安培力．左手定则
1.答案：161）初始时刻棒中感应电动势
棒中感应电流
作用于棒上的安培力
联立得安培力方向：水平向左
（2）由功和能的关系，得
安培力做功
电阻R上产生的焦耳热
（3）由能量转化及平衡条件等，可判断：
棒最终静止于初始位置
2.答案：2520分）（1）由匀加速运动公式
由安培力公式和牛顿第二定律，有
因此
（2）滑块获得的动能是电源输出能量的4%，即
发射过程中电源供电时间
所需电源输出功率为
由功率P=IU，解得输出电压
（3）分别对砂箱和滑块用动能定理，有
由牛顿定律和相对运动
由动量守恒
故平均冲击力
3.BC4.A5.B6.AD7.D8.D9.AD10.A11.A12.A13.A14.B
15.答案：（5分）
16.答案：①
v0A＝Vl2②
v()v0＝③
（2）设装置功率为P，△t时间内有△m质量的液体从喷口射出
P△t＝△m(v02－v2)④
∵△m＝L2v△tρ⑤
∴P＝L2vρ(v02－v2)＝(1－)v03
∴P＝⑥
（3）∵P＝F
17.答案：
感应电流
方向：逆时针（见右图）
（2）秒时，
（3）总磁通量不变
评分标准：全题13分。
（1）5分，正确得出式，得4分，仅得出式得2分，方向正确，得1分。
（2）4分，正确得出式，得4分，仅得出式，得1分，仅写出式，得2分。
（3）4分，正确得出式，得4分，仅得出式，得2分。
18.答案：（5分）
19.答案：15．如图所示，杆切割磁力线时，ａｂ部分产生的感应电动势
Ｅ＝ｖＢ（2Ｒｓｉｎθ），此时弧ａｃｂ和弧ａｄｂ的电阻分别为2λＲ（π－θ）和2λＲθ，它们并联后的电阻为ｒ＝2λＲθ（π－θ）／π，杆中的电流为Ｉ＝Ｅ／ｒ，作用在杆上的安培力为Ｆ＝ＩＢ（2Ｒｓｉｎθ），由以上各式解得Ｆ＝（2πｖＢ２Ｒ／λ）（ｓｉｎ２θ／θ（π－θ））．
20.答案：’＝Im/2＝Blv0/2R
安培力f＝I’Bl＝B2l2v0/2R②
＝0.02（牛）
向右运动时F＋f＝ma
F＝ma－f＝0.18（牛）方向与x轴相反③
向左运动时F－f＝ma
F＝ma＋f＝0.22（牛）方向与x轴相反④
（3）开始时v＝v0，f＝ImBl＝B2l2v0/R
F＋f＝ma，F＝ma－f＝ma－B2l2v0/R⑤
∴当v0＜maR/B2l2＝10米/秒时，F＞0方向与x轴相反⑥
当v0＞maR/B2l2＝10米/秒时，F＜0方向与x轴相同⑦
21.答案：221）金属棒匀速运动①
I＝/R总②
F外＝BIL＝B2L2v/R总③
④
⑤
∴⑥
（2）⑦
（3）金属棒与导轨接触点间的长度随时间变化且，
∴⑧
22.答案：v，由于两杆运动时，两杆间和导轨构成的回路中的磁通量发生变化，产生感应电动势①
感应电流②
杆2作匀速运动，它受到的安培力等于它受到的摩擦力，③
导体杆2克服摩擦力做功的功率④
解得⑤
解法二：以F表示拖动杆1的外力，以I表示由杆1、杆2和导轨构成的回路中的电流，达
到稳定时，对杆1有①
对杆2有②
外力F的功率③
以P表示杆2克服摩擦力做功的功率，则有④
由以上各式得⑤
23.答案：①
感应电流②
安培力③
由图线可知金属杆受拉力、安增力和阻力作用，匀速时合力为零。
④
⑤
由图线可以得到直线的斜率k=2，f，f=2（N）⑦
若金属杆受到的阻力仅为动摩擦力，由截距可求得动摩擦因数⑧
24.答案：
25.答案：表示金属杆运动的加速度，在时刻，金属杆与初始位置的距离
此时杆的速度，这时，杆与导轨构成的回路的面积，回路中的感应电动势
回路的总电阻回路中的感应电流
作用于杆的安培力解得，代入数据为
26.答案：
27.答案：
设任一时刻t两金属杆甲、乙之间的距离为x，速度分别为v1和v2，经过很短时间Δt，杆甲移动距离v1Δt，杆乙移动距离v2Δt，回路面积改变
ΔS＝[（x－v2Δt）＋v1Δt]l－lx＝（v1－v2）lΔt
由法拉第电磁感应定律，回路中的感应电动势
ε＝BΔS/Δt
回路中的电流
i＝ε/2R
杆甲的运动方程
F－Bli＝ma
由于作用于杆甲和杆乙的安培力总是大小相等、方向相反，所以两杆的动量（t＝0时为0）等于外力F的冲量
Ft＝mv1＋mv2
联立以上各式解得
v1＝1/2[Ft/m＋2R(F－ma)/(B2l2)]
v2＝1/2[Ft/m－2R(F－ma)/(B2l2)]
代入数据得
v1＝8.15m/sv2＝1.85m/s
28.答案：（1）
重力mg，竖直向下
支撑力N，垂直斜面向上
安培力F，沿斜面向上
（2）当ab杆速度为v时，感应电动势E=BLv，此时电路中电流
ab杆受到安培力F=BIL=
根据牛顿运动定律，有
ma=mgsin(－F=mgsin(－
a=gsing(－
（3）当=mgsin(时，ab杆达到最大速度(m
29.答案：24v，因杆的运动，两杆与导轨构成的回路的面积减少，从而磁通量也减少。由法拉第电磁感应定律，回路中的感应电动势的大小
①
回路中的电流②
电流沿顺时针方向。两金属杆都要受到安培力作用，作用于杆的安培力为
③
方向向上，作用于杆的安培力④
方向向下。当杆作为匀速运动时，根据牛顿第二定律有
⑤
解以上各式，得⑥
⑦
作用于两杆的重力的功率的大小⑧
电阻上的热功率⑨
由⑥、⑦、⑧、⑨式，可得⑩
30.答案：棒向棒运动时，两棒和导轨构成的回路面积变小，磁通量发生变化，于是产生感应电流．棒受到与运动方向相反的安培力作用作减速运动，棒则在安培力作用下作加速运动．在棒的速度大于棒的速度时，回路总有感应电流，棒继续减速，棒继续加速．两棒速度达到相同后，回路面积保持不变，磁通量不变化，不产生感应电流，两棒以相同的速度作匀速运动．
（1）从初始至两棒达到速度相同的过程中，两棒总动量守恒，有
①
根据能量守恒，整个过程中产生的总热量
②
（2）设棒的速度变为初速度的时，棒的速度为，则由动量守恒可知
③
此时回路中的感应电动势和感应电流分别为
④
⑤
此时棒所受的安培力
⑥
棒的加速度
⑦
由以上各式，可得
⑧
评分标准：本题12分．
第（1）问6分，其中①、②各3分．第（2）问6分，其中③式1分，④式2分，⑤式1分,⑧式2分.
75．磁电式电表原理
76．磁场对运动电荷的作用，洛伦兹力．带电粒子在匀强磁场中的运动
1.答案：
2.答案：1）（2），（3）电场中，磁场中，故，t1可忽略不计。
3.A
4.答案：23v垂直于磁场，粒子在磁场中受洛伦兹力而做匀速圈周运动，设其半径为R，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律，有
因粒子经O点时的速度垂直于OP，故OP是直径，I=2R
由此得
5.答案：（1）
（2）
（3）
（4）
设圆形区域半径r，如右图所示，已知粒子过圆心且垂直于A2A4进入Ⅱ区磁场，连接A1A2，为等边三角形，A2为带电粒子在磁场Ⅰ区运动轨迹的圆心，其轨迹的半径（5）
圆心角∠A1A2O=60°，带电粒子在磁场Ⅰ区运动时间为：（6）
带电粒子在磁场Ⅱ区运动轨迹的圆心在OA4的中点，即：（7）
在磁场Ⅱ区运动时间为：（8）
带电粒子从射入到射出所用的总时间为：（9）
由以上各式可得：(10)
(11)
6.C7.A8.C9.A10.D11.B12.AB13.A
14.答案：处时的速度为，从端射出时的速度为，由能量关系得
①②进入磁场后，碳离子做圆周运动，可得
③由以上三式可得④
由④式及题给数值可解得
15.答案：
式中R为圆轨道的半径
解得
①
圆轨道的圆心位于OA的中垂线上，由几何关系可得
②
联立①、②两式，解得
③
评分标准：本题12分。①式4分，②式6分，③式2分。
16.答案：
17.答案：
18.答案：粒子带正电，故在磁场中沿逆时针方向做匀速圆周运动，
用R表示轨道半径，有①
由此得
代入数值得R=10cm
可见，2R>l>R.
因朝不同方向发射的粒子的圆轨迹都过S，由此可知，某一圆轨迹在图中N左侧与ab相切，则此切点P1就是粒子能打中的左侧最远点.为定出P1点的位置，可作平行于ab的直线cd，cd到ab的距离为R，以S为圆心，R为半径，作弧交cd于Q点，过Q作ab的垂线，它与ab的交点即为P1.
②
再考虑N的右侧。任何粒子在运动中离S的距离不可能超过2R，以2R为半径、S为圆心作圆，交ab于N右侧的P2点，此即右侧能打到的最远点.
由图中几何关系得
③
所求长度为④
代入数值得P1P2=20cm⑤
19.答案：处时的速度为，从端射出时的速度为，由能量关系得
①
②
进入磁场后，碳离子做圆周运动，可得
③
由以上三式可得④
由④式及题给数值可解得
20.答案：而进入磁场区，在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动，粒子再回到S点的条件是能沿径向穿过狭缝，只要穿过了，粒子就会在电场力作用下选减速，再反向回速，经重新进入磁场区，然后，粒子将以同样方式经过、，再经过回到S点。
设粒子射入磁场区的速度为，根据能量守恒，有
设粒子在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动的半径为R，由洛仑兹力公式和牛顿定律得
由并面分析可知，要回到S点，粒子从到必经过圆周，所以半径R必定等于筒的外半径，即
由以上各式解得
评分标准：本题13分。
式2分，式2分，经分析得出式6分，解得式3分。
21.答案：，则
得即
（2）当极板间仅有偏转电场时，电子以速度进入后，竖直方向作匀加速运动，加速度为
电子在水平方向作匀速运动，在电场内的运动时间为
这样，电子在电场中，竖直向上偏转的距离为
离开电场时竖直向上的分速度为
电子离开电场后做匀速直线运动，经t2时间到达荧光屏
t2时间内向上运动的距离为
这样，电子向上的总偏转距离为
可解得
22.答案：电子在磁场中沿圆弧ab运动，圆心为C，半径为R。以v表示电子进入磁场时的速度，m、e分别表示电子的质量和电量，则
eU＝mv2VB＝②
又有tg＝③
由以上各式解得
B＝④
23.答案：S出发，在两筒之间的电场力作用下加速，沿径向穿出a而进入磁场区，在洛兹力作用下做匀速圆周运动。粒子再回到S点的条件是能沿径向穿过狭缝b。只要穿过了b，粒子就会在电场力作用下先减速，再反向加速，经b过c、d，再经过a回到S点。
v，根据能量守恒，有
①
设粒子在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动的半径为R，由洛仑兹力公式和牛顿定律得
②
由前面分析可知，要回到S点，粒子从a到b必经过R必定等于筒的外半径
③
由以上各式解得
④
评分标准：本题13分。
2分，2分，经分析得出6分，解得3分
24.答案：xy平面的任何方向。
电场E方向平行于xy平面，并与B的方向垂直。
当迎着z轴正方向看时，由B的方向沿顺时针转90°后就是E的方向
E和B的大小可取满足关系式的任何值。
25.答案：v0表示粒子在P点的初速度，R表示圆周的半径，则有qv0B=m①
由于粒子在Q点的速度垂直它在p点时的速度，可知粒子由P点到Q点的轨迹为圆周，故有②
以E表示电场强度的大小，a表示粒子在电场中加速度的大小，tE表示粒子在电场中由p点运动到Q点经过的时间，则有
qE=ma③
④
R=v0tE⑤
由以上各式，得⑥
（2）因粒子在磁场中由P点运动到Q点的轨迹为圆周，故运动经历的时间tE为圆周运动周期T的，即有tE=T⑦
而⑧
由⑦⑧和①式得⑨
由①⑤两式得⑩
26.答案：v0表示粒子在P点的初速度，R表示圆周的半径，则有qv0B=m①
由于粒子在Q点的速度垂直它在p点时的速度，可知粒子由P点到Q点的轨迹为圆周，故有②
以E表示电场强度的大小，a表示粒子在电场中加速度的大小，tE表示粒子在电场中由p点运动到Q点经过的时间，则有
qE=ma③
④
R=v0tE⑤
由以上各式，得⑥
（2）因粒子在磁场中由P点运动到Q点的轨迹为圆周，故运动经历的时间tE为圆周运动周期T的，即有tE=T⑦
而⑧
由⑦⑧和①式得⑨
由①⑤两式得⑩
27.答案：③
由①、②、③式解得
④
（2）粒子到达P2时速度沿x方向的分量仍为v0，以v1表示速度沿y方向分量的大小，v表示速度的大小，θ表示速度和x轴的夹角，则有
⑤
⑥
⑦
由②、③、⑤式得
v1＝v0⑧
由⑥、⑦、⑧式得
⑨
⑩
（3）设磁场的磁感应强度为B，在洛仑兹力作用下粒子做匀速圆周运动，由牛顿第二定律
⑾
r是圆周的半径。此圆周与x轴和y轴的交点分别为P2、P3。因为OP2＝OP3，
θ＝45°，由几何关系可知，连线P2P3为圆轨道的直径，由此可求得
r＝⑿
由⑨、⑾、⑿可得
⒀
28.答案：r，
①
据此并由题意知，粒子在磁场中的轨迹的圆心C必在y轴上，
且P点在磁场区之外。过P沿速度方向作延长线，它与x轴相交
于Q点。作圆弧过O点与x轴相切，并且与PQ相切，切点A即
粒子离开磁场区的地点。这样也求得圆弧轨迹的圆心C，如图所示。
由图中几何关系得
L=3r②
由①、②求得
③
图中OA的长度即圆形磁场区的半径R，由图中几何关系可得
④
29.答案： ①
（2）设粒子离开电场时速度为，对加速过程有
②
粒子在磁场中有 ③
由②、③得 ④
（3）粒子做圆周运动的回旋周期
⑤
粒子在磁场中运动时间 ⑥
由⑤、⑥得 ⑦
30.答案：参考解答：
（1）求分子离子的质量
以m、q表示离子的质量电量，以v表示离子从狭缝s2射出时的速度，由功能关系可得
①
射入磁场后，在洛仑兹力作用下做圆周运动，由牛顿定律可得
②
式中R为圆的半径。感光片上的细黑线到s3缝的距离
d＝2R③
解得
④
（2）CH3CH2F
（3）从M的数值判断该化合物不可能含Br而只可能含Cl，又因为Cl存在两个含量较多同位素，即35Cl和37Cl，所以测得题设含C、H和卤素的某有机化合物有两个M值，其对应的分子结构简式为CH3CH235ClM＝64；CH3CH237ClM＝66
评分标准：本题24分，其中第（1）问14分，第（2）问3分，第（3）问7分。
第（1）问中，①、②、③式各3分，④式5分；
第（2）问3分；
第（3）问理由3分，结构式各2分。
31.答案：
32.答案：（3）
（4）电子受到横向静电力与洛仑兹力的作用，两力平衡，有
得：U=hvB……①
通过导体的电流密度I=nev·d·h……②
由，有
得……③
33.答案：电子在磁场中沿圆弧ab运动，圆心为C，半径为R。以v表示电子进入磁场时的速度，m、e分别表示电子的质量和电量，则
eU＝mv2VB＝②
又有tg＝③
由以上各式解得
B＝④
77．质谱仪，回旋加速器
-374-
B
图6
M21N
PQ
F
a1
b1
c1
d1
x1
y1
a2
b2
c2
d2
x2
y2
S
d
高频电源
导向板
B
ab
S
·
y
x
P1
P2
P3
0
y
x
P1
P2
P3
0
2h
h
2h
θ
v
C
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